色素増感太陽電池

先端科学技術研究センター

エネルギー環境分野（瀬川研）内田 聡

東京大学夏休み実験講座 2010年8月20日(金) 東京大学教養学部 駒場キャンパス18号館

http://goo.gl/tLN2 1

色素増感太陽電池 

~花の色素で太陽電池をつくろう~

し

き

そ

ぞ

う

か

ん

た

い

よ

う

で

ん

ち

2010年8月23日月曜日

先端科学技術研究センター

エネルギー環境分野（瀬川研）内田 聡

東京大学夏休み実験講座 2010年8月20日(金) 東京大学教養学部 駒場キャンパス18号館

http://goo.gl/tLN2 1

色素増感太陽電池 

~花の色素で太陽電池をつくろう~

し

き

そ

ぞ

う

か

ん

た

い

よ

う

で

ん

ち

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太陽電池の仕組み

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た い よ う で ん ち し く

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Green

Courtesy of Professor Grätzel

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光合成に学ぶ色素増感太陽電池

葉緑体

(1) 光吸収←葉緑素 (2) 電荷分離←細胞膜 (3) 電荷輸送←細胞液

チラコイド膜

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しきそぞうかん

出典：wikipedia（光合成）

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色素増感太陽電池の模式図 （断面）

酸化チタン多孔体薄膜

10~20 µ m

光吸収・電荷分離・電荷輸送の 場所が構造的に分離されている

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しきそぞうかん

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太陽電池の作り方

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た い よ う で ん ち

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テスターで裏表を確認します

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フィルム電極を台紙に固定します

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上と横（左右）の３カ所をマスキングします

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酸化チタンペーストです

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よく振ります

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たっぷり塗ります

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これくらい

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ゆっくり

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丁寧に引き塗りします

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乾くまで放置します

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乾いたら台紙から剥がします

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厚みはこれくらい

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色素溶液（ハイビスカスティー）を用意します

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電極を浸します

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室温で数分程度、放置

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色が着きました

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軽く押し当てて拭きます

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今度は対極の準備です

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鉛筆を擦りつけます

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できるだけ全面にゴシゴシ

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電解液を３~４滴

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向かい合わせてサンドイッチ

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クリップで留めて出来上がり！

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お疲れ様でした！

電池は２個直列に

鳴るかな？

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酸化チタン電極

500 ~ 1000 粒 / 10µm 20 nm

TiO

₂

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色素増感太陽電池 Dye-Sensitized Solar Cell (DSSC)

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TDK

CEATEC, 2007.10.2

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アイシン精機

未来の樹

TOKYO Motor Show, 2009.9.21

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Hana-Akari

http://www.afpbb.com/article/environment-science-it/environment/2548884/3605307

2008.12.12 (c)AFP/Yoshikazu TSUNO

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日本写真印刷 CEATEC, 2009.10.5

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フラワー発電

フラワー発電

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フレキシブル、軽量

デスク、キャビネットが発電

カラフル太陽電池

壁・天井紙が発電

軽量・カラフル・シースルーに対応

スタンド、蛍光灯など照 明機器の余剰光活用

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太陽光発電は …

1m 2 PVパネル(η=10%)がもたらす効果

・石油消費量削減: 約25L/年

・温室効果ガス削減: 約19kg-C/年

・植林換算 : 約46m 2

地球環境の保護と保全に有効である

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8 9 10 11 12 13 14

1 10 100

微弱光の利用に向いた太陽電池

DSSC

光量 / mW·cm

^-2

Ef fici en cy η / %

諸岡＠SONY他、最新太陽電池総覧 技術情報協会 p263 (2007) に加筆

c-Si

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おわりに

■ 色調・形状の自由度が高い   （デザイン）

■ 材料の組み合わせが可能    （性能向上の余地）

■ 弱い光量でも高い変換効率を維持（使用環境の多様性）

■ 企業研究から理科の授業まで対応（幅広い研究者層）

柔軟性を生かした用途展開に期待 色素増感太陽電池

Flexi ble!

2008.7.28 色素増感太陽電池搭載ソーラーカー 42

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